Parámetros y Métodos de Tratamiento de Aguas Residuales

Parámetros Clave para la Evaluación de la Calidad del Agua

La calidad del agua se determina mediante la medición de diversos parámetros, clasificados en las siguientes categorías:

• Físicos: Color, Olor, Turbidez, Sólidos en suspensión, Temperatura, Densidad, Conductividad, Radiactividad.
• Químicos: pH, materia orgánica (carbono orgánico total, COT), DBO (Demanda Bioquímica de Oxígeno), DQO (Demanda Química de Oxígeno), nutrientes, nitrógeno y compuestos derivados (amoníaco, nitratos, nitritos, etc.), fósforo y compuestos derivados (fosfatos), aceites y grasas, hidrocarburos, detergentes, cloro y cloruros, fluoruros, sulfatos y sulfuros, fenoles, haloformos, metales.
• Biológicos: Coliformes totales y fecales, estreptococos fecales, salmonellas, enterovirus.
• Gases disueltos: Oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono, metano, ácido sulfhídrico.

Métodos de Tratamiento de Aguas Residuales

El tratamiento de aguas residuales se clasifica principalmente en métodos físicos, químicos y biológicos, cada uno diseñado para eliminar tipos específicos de contaminantes.

Tratamiento Físico

Estos procesos se basan en la separación de contaminantes mediante fuerzas físicas.

• Sedimentación: Proceso de separación de partículas sólidas suspendidas en un líquido por acción de la gravedad.
• Flotación: Separación de partículas más ligeras que el agua, ya sea de forma natural o provocada con aire.
• Filtración: Retención de partículas sólidas al pasar el agua a través de un medio poroso (ej. arena, carbón, cerámicas).
• Adsorción: Proceso en el que los contaminantes se adhieren a la superficie de un material adsorbente (ej. carbón activado, zeolitas).
• Desorción (Stripping): Transferencia de un contaminante disuelto del agua al aire (ej. eliminación de amoníaco).
• Extracción: Separación de contaminantes mediante un líquido disolvente que no se mezcla con el agua.

Tratamiento Químico

Estos métodos implican reacciones químicas para transformar o eliminar los contaminantes.

• Coagulación-Floculación: Agregación de pequeñas partículas en suspensión para formar flóculos más grandes, utilizando coagulantes y floculantes (sales de hierro, aluminio, polielectrolitos, etc.).
• Precipitación Química: Eliminación de metales pesados haciéndolos insolubles mediante la adición de reactivos como lechada de cal o hidróxido sódico, que elevan el pH.
• Oxidación-Reducción (Redox): Transformación de contaminantes mediante la adición de oxidantes (peróxido de hidrógeno, ozono, cloro, permanganato potásico) o reductores (sulfito sódico).
• Reducción Electrolítica: Provoca la deposición de contaminantes disueltos en un electrodo. Se utiliza a menudo para recuperar elementos valiosos.
• Intercambio Iónico: Proceso que utiliza resinas para intercambiar iones específicos, comúnmente empleado para eliminar la dureza del agua.
• Ósmosis Inversa: Paso del agua a través de membranas semipermeables que retienen los contaminantes disueltos, purificando el agua.

Tratamiento Biológico

Estos procesos utilizan microorganismos para degradar la materia orgánica y otros contaminantes presentes en el agua.

En el tratamiento biológico, la materia orgánica del desecho es asimilada por bacterias y otros microorganismos, lo que estabiliza el desecho e incrementa la población de microorganismos. Los microorganismos se nutren de diversos compuestos que contaminan las aguas, formando flóculos que luego son separados en forma de lodos.

• Lodos Activados: Se añade agua con microorganismos a las aguas residuales en condiciones aerobias, promoviendo el crecimiento bacteriano mediante burbujeo de aire o agitación.
• Filtros Bacterianos (Lechos Percoladores): Los microorganismos se fijan en un soporte sobre el que fluyen las aguas a depurar. Se introduce oxígeno suficiente para asegurar un proceso aerobio.
• Biodiscos (Contactores Biológicos Rotatorios): Un sistema intermedio donde grandes discos rotatorios, parcialmente sumergidos en la mezcla de agua residual y microorganismos, facilitan la fijación y la actividad biológica.
• Lagunas Aireadas: El proceso biológico se lleva a cabo en lagunas de grandes extensiones, donde se introduce aire para mantener las condiciones aerobias.
• Degradación Anaerobia: Procesos que utilizan microorganismos que no requieren oxígeno para su metabolismo, ideales para tratar aguas con alta carga orgánica.